Nghiên cứu ảnh hưởng enzyme rác đến phân giải rơm rạ tại Hòa Vang, Đà Nẵng

Nghiên cứu enzyme rác ảnh hưởng khả năng phân giải rơm rạ, carbohydrate trên đất nông nghiệp Hòa Vang, Đà Nẵng. Đánh giá tác động sinh học.

• Tác giả: Trần Anh Nhân
• Người hướng dẫn: Th.S Trần Thị Yến Anh
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật
• Chuyên ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Môi Trường
• Đề tài: Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Của Enzyme Rác Tới Khả Năng Phân Giải Rơm Rạ Và Carbohydrate Trên Đất Nông Nghiệp Tại Huyện Hoà Vang, Đà Nẵng
• Loại tài liệu: Đồ Án Tốt Nghiệp Đại Học
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Đà Nẵng

Mục lục chi tiết

• LỜI NÓI ĐẦU
• CAM ĐOAN
• MỤC LỤC
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU
• 1.1. Môi trường đất
• 1.2. Khái niệm về đất
• 1.3. Quá trình hình thành đất
• 1.4. Các yếu tố hình thành đất
• 1.5. Vai trò và chức năng của đất
• 1.6. Đất là môi trường xốp
• 1.7. Các thành phần của đất
• 1.8. Thành phần thể rắn của đất
• 1.9. Thành phần thể lỏng của đất
• 1.10. Thành phần sinh học của đất
• 1.11. Thành phần khí của môi trường đất
• 1.12. Các vấn đề về môi trường đất
• 1.13. Một số vấn đề về môi trường đất
• 1.14. Biến đổi khí hậu
• 1.15. Các quá trình làm suy thoái môi trường đất
• 1.16. Ô nhiễm môi trường đất
• 1.17. Các tác nhân gây ô nhiễm môi trường đất
• 1.18. Các hoạt động nông nghiệp ảnh hưởng đến chất lượng đất
• 1.19. Sử dụng phân bón trong nông nghiệp
• 1.20. Tác động của phân bón đến môi trường đất
• 1.21. Tổng quan về đất nông nghiệp
• 1.22. Khái niệm đất nông nghiệp
• 1.23. Phân loại đất nông nghiệp và ảnh hưởng của nó
• 1.24. Rác thải nông nghiệp
• 1.25. Tổng quan về enzyme rác
• 1.26. Cách tạo enzyme rác
• 1.27. Ứng dụng của enzyme rác
• 1.28. Tình hình nghiên cứu về enzyme rác trên thế giới
• 2. CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, ĐỊA ĐIỂM, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Đối tượng nghiên cứu
• 2.2. Địa điểm thí nghiệm
• 2.3. Phương pháp nghiên cứu
• 2.4. Phương pháp thu thập tài liệu
• 2.5. Phương pháp bố trí thí nghiệm
• 2.6. Phương pháp ủ
• 2.7. Dụng cụ, thiết bị và hoá chất
• 2.8. Phương pháp phân tích các chỉ tiêu
• 2.9. Xác định hàm lượng NH4+
• 2.10. Xác định lượng Carbohydrate
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN
• 3.1. Kết quả đo pH
• 3.2. Kết quả đo EC
• 3.3. Kết quả đo NH4+
• 3.4. Kết quả đo lượng Carbohydrate
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• DANH SÁCH CÁC BẢNG
• DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ
• DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Tóm tắt

I. Enzyme Rác Giải Pháp Phân Giải Rơm Rạ Cải Tạo Đất Nông Nghiệp

Enzyme rác đang nổi lên như một giải pháp sinh học đầy tiềm năng để giải quyết vấn đề xử lý rơm rạ sau thu hoạch và cải tạo đất nông nghiệp. Thay vì đốt bỏ, gây ô nhiễm môi trường, rơm rạ có thể được phân giải thành phân bón hữu cơ giàu dinh dưỡng nhờ enzyme vi sinh vật phân hủy rơm rạ. Quá trình này không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường từ rơm rạ mà còn cải thiện độ phì nhiêu của đất, tạo điều kiện cho cây trồng phát triển tốt hơn. Nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng việc sử dụng chế phẩm enzyme sinh học cho nông nghiệp có thể mang lại hiệu quả đáng kể trong việc cải tạo đất bằng phương pháp sinh học và phân giải rơm rạ thành phân bón, đồng thời giảm sự phụ thuộc vào phân bón hóa học. Theo một nghiên cứu của Đại học Sư phạm Kỹ thuật Đà Nẵng năm 2022, việc sử dụng enzyme rác có thể ảnh hưởng tích cực đến khả năng phân giải rơm rạ và carbohydrate trên đất nông nghiệp tại huyện Hòa Vang, Đà Nẵng. Đây là một bước tiến quan trọng trong việc thúc đẩy nền nông nghiệp tuần hoàn, bền vững.

1.1. Enzyme Rác Là Gì Định Nghĩa và Cơ Chế Hoạt Động

Enzyme rác là một loại dung dịch được tạo ra từ quá trình lên men tự nhiên của rác thải hữu cơ, chẳng hạn như vỏ trái cây, rau củ quả thừa, kết hợp với đường (mật rỉ đường) và nước. Quá trình lên men này tạo ra một hỗn hợp phức tạp chứa nhiều loại enzyme thủy phân, vi sinh vật phân giải cellulose và các chất dinh dưỡng khác. Các enzyme phân hủy rơm rạ như cellulase, hemicellulase và ligninase đóng vai trò quan trọng trong việc phá vỡ cấu trúc phức tạp của rơm rạ, biến chúng thành các hợp chất đơn giản hơn, dễ dàng hấp thụ bởi cây trồng. Cơ chế hoạt động của enzyme rác bao gồm việc phân giải lignin, cellulose và các hợp chất hữu cơ khác trong rơm rạ, từ đó giải phóng các chất dinh dưỡng và cải thiện cấu trúc đất. Sản phẩm này không chỉ là một loại phân bón hữu cơ từ rơm rạ mà còn là một giải pháp xử lý rơm rạ sau thu hoạch thân thiện với môi trường.

1.2. Ưu Điểm Vượt Trội Của Enzyme Rác So Với Phương Pháp Truyền Thống

So với các phương pháp ủ rơm rạ truyền thống, việc sử dụng enzyme rác mang lại nhiều ưu điểm vượt trội. Phương pháp ủ rơm rạ truyền thống thường tốn nhiều thời gian, công sức và có thể tạo ra mùi hôi khó chịu. Trong khi đó, ủ rơm rạ bằng enzyme giúp rút ngắn thời gian phân giải, giảm thiểu mùi hôi và tăng cường hiệu quả phân hủy. Hơn nữa, enzyme rác còn chứa các vi sinh vật có lợi giúp cải thiện hệ sinh thái đất, tăng cường khả năng hấp thụ dinh dưỡng của cây trồng và giảm thiểu sự phát triển của các mầm bệnh. Việc sử dụng enzyme rác cũng giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường do đốt rơm rạ hoặc sử dụng phân bón hóa học, góp phần bảo vệ sức khỏe con người và môi trường sống.

II. Vấn Đề Nhức Nhối Ô Nhiễm Từ Rơm Rạ và Suy Thoái Đất Nông Nghiệp

Việc xử lý rơm rạ sau thu hoạch đang là một vấn đề nan giải đối với nhiều vùng nông nghiệp trên cả nước. Thói quen đốt rơm rạ không chỉ gây ô nhiễm không khí nghiêm trọng, ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng mà còn làm mất đi một nguồn tài nguyên quý giá. Mặt khác, việc vứt bỏ rơm rạ bừa bãi cũng gây tắc nghẽn kênh mương, ô nhiễm nguồn nước. Bên cạnh đó, suy thoái đất nông nghiệp đang là một thách thức lớn đối với ngành nông nghiệp. Việc sử dụng quá nhiều phân bón hóa học, thuốc trừ sâu và canh tác không hợp lý đã làm giảm độ phì nhiêu của đất, ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng cây trồng. Do đó, việc tìm kiếm các giải pháp cải tạo đất bằng phương pháp sinh học và giảm thiểu ô nhiễm môi trường từ rơm rạ là vô cùng cấp thiết.

2.1. Hậu Quả Nghiêm Trọng Của Việc Đốt Rơm Rạ Ô Nhiễm và Mất Mát Tài Nguyên

Đốt rơm rạ là một trong những nguyên nhân chính gây ra ô nhiễm không khí nghiêm trọng ở các vùng nông thôn. Khói từ việc đốt rơm rạ chứa nhiều chất độc hại như bụi mịn, khí CO, SO2, NOx và các hợp chất hữu cơ bay hơi (VOCs), gây ảnh hưởng đến hệ hô hấp, tim mạch và thần kinh của con người. Ngoài ra, việc đốt rơm rạ còn làm mất đi một lượng lớn chất dinh dưỡng có trong rơm rạ, làm giảm độ phì nhiêu của đất. Tro từ việc đốt rơm rạ có thể chứa một số khoáng chất, nhưng phần lớn các chất hữu cơ và nitơ đã bị mất đi trong quá trình đốt. Theo nghiên cứu từ ĐH Đà Nẵng năm 2022, xử lý rơm rạ bằng cách đốt có thể gây ảnh hưởng tới khả năng phân giải rơm rạ và carbohydrate.

2.2. Suy Thoái Đất Nông Nghiệp Nguyên Nhân và Hệ Lụy Đến Năng Suất

Suy thoái đất nông nghiệp là một quá trình phức tạp, gây ra bởi nhiều yếu tố khác nhau, bao gồm việc sử dụng quá nhiều phân bón hóa học, thuốc trừ sâu, canh tác không hợp lý, xói mòn đất và biến đổi khí hậu. Việc sử dụng quá nhiều phân bón hóa học có thể làm mất cân bằng dinh dưỡng trong đất, làm giảm đa dạng sinh học đất và gây ô nhiễm nguồn nước. Thuốc trừ sâu có thể tiêu diệt các vi sinh vật có lợi trong đất, làm giảm khả năng phân hủy chất hữu cơ và cải tạo đất. Canh tác không hợp lý, chẳng hạn như độc canh, có thể làm giảm độ phì nhiêu của đất và tăng nguy cơ phát triển các bệnh hại cây trồng. Xói mòn đất làm mất đi lớp đất mặt màu mỡ, làm giảm khả năng giữ nước và dinh dưỡng của đất. Biến đổi khí hậu có thể gây ra hạn hán, lũ lụt và các hiện tượng thời tiết cực đoan, làm trầm trọng thêm tình trạng suy thoái đất nông nghiệp.

III. Phương Pháp Ươm Ủ Enzyme Rác Hướng Dẫn Chi Tiết Từng Bước Thực Hiện

Quy trình sản xuất enzyme rác tương đối đơn giản và có thể thực hiện tại nhà với các nguyên liệu dễ kiếm. Tuy nhiên, để đảm bảo chất lượng và hiệu quả của enzyme rác, cần tuân thủ đúng các bước hướng dẫn và tỉ lệ nguyên liệu. Việc ủ chế phẩm sinh học từ rơm rạ không chỉ giúp tận dụng rơm rạ một cách hiệu quả mà còn góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường và cải thiện chất lượng đất. Theo nghiên cứu ĐH Đà Nẵng năm 2022, các công thức ủ khác nhau sẽ cho ra chất lượng enzyme khác nhau, tùy thuộc vào mục đích sử dụng.

3.1. Chuẩn Bị Nguyên Liệu Tỉ Lệ Vàng Cho Enzyme Rác Chất Lượng Cao

Để sản xuất enzyme rác chất lượng cao, cần chuẩn bị các nguyên liệu sau: rác thải hữu cơ (vỏ trái cây, rau củ quả thừa), đường (mật rỉ đường), nước sạch và thùng chứa có nắp đậy kín. Tỉ lệ vàng để sản xuất enzyme rác là 1:3:10 (1 phần đường, 3 phần rác thải hữu cơ, 10 phần nước). Rác thải hữu cơ cần được cắt nhỏ để tăng diện tích tiếp xúc với vi sinh vật, giúp quá trình lên men diễn ra nhanh hơn. Đường có thể sử dụng mật rỉ đường, đường mía hoặc đường phèn. Nước nên sử dụng nước sạch, không chứa clo hoặc các chất khử trùng khác. Các dụng cụ thí nghiệm bao gồm: Ống nghiệm, Cốc thuỷ tinh 50ml, 100ml, 250ml, 500ml, Bình tam giác 250ml, Máy đo pH, Máy đo độ dẫn điện trong đất, Máy đo quang phổ UV – VIS.

3.2. Tiến Hành Ủ Enzyme Rác Bí Quyết Đảm Bảo Quá Trình Lên Men Thành Công

Sau khi chuẩn bị đầy đủ nguyên liệu, tiến hành ủ enzyme rác theo các bước sau: cho rác thải hữu cơ, đường và nước vào thùng chứa theo tỉ lệ đã định. Đậy kín nắp thùng, nhưng không quá chặt để tránh áp suất tích tụ trong quá trình lên men. Đặt thùng chứa ở nơi thoáng mát, tránh ánh nắng trực tiếp. Trong quá trình ủ, cần khuấy đảo thùng chứa định kỳ (1-2 lần/ngày) để tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển. Thời gian ủ thường kéo dài từ 3-6 tháng, tùy thuộc vào điều kiện nhiệt độ và độ ẩm. Sau thời gian ủ, enzyme rác sẽ có màu nâu sẫm, mùi chua ngọt và có thể sử dụng được.

3.3. Bảo Quản Enzyme Rác Cách Giữ Chế Phẩm Tươi Tốt Sử Dụng Lâu Dài

Để bảo quản enzyme rác được lâu dài, cần lưu ý một số điều sau: sau khi ủ xong, lọc bỏ bã rác, chỉ giữ lại phần dung dịch. Đổ dung dịch enzyme rác vào chai, lọ có nắp đậy kín. Bảo quản enzyme rác ở nơi thoáng mát, tránh ánh nắng trực tiếp. Không nên bảo quản enzyme rác trong tủ lạnh, vì nhiệt độ thấp có thể làm chậm quá trình hoạt động của vi sinh vật. Nếu thấy enzyme rác có dấu hiệu bị mốc hoặc có mùi lạ, cần loại bỏ ngay.

IV. Ứng Dụng Enzyme Rác Trong Nông Nghiệp Cải Tạo Đất Tăng Năng Suất

Enzyme rác có nhiều ứng dụng trong nông nghiệp, đặc biệt là trong việc cải tạo đất và tăng năng suất cây trồng. Enzyme rác có thể được sử dụng để phân giải rơm rạ, biến chúng thành phân bón hữu cơ, cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng. Enzyme rác cũng có thể được sử dụng để cải thiện cấu trúc đất, tăng cường khả năng giữ nước và dinh dưỡng của đất. Ngoài ra, enzyme rác còn có tác dụng kiểm soát bệnh hại cây trồng, giảm thiểu sự phụ thuộc vào thuốc trừ sâu.

4.1. Ủ Rơm Rạ Bằng Enzyme Rác Bí Quyết Tạo Phân Bón Hữu Cơ Siêu Dinh Dưỡng

Để ủ rơm rạ bằng enzyme rác, cần chuẩn bị rơm rạ đã được cắt nhỏ, enzyme rác và một lượng nước vừa đủ. Trộn đều rơm rạ với enzyme rác và nước, đảm bảo độ ẩm vừa phải (khoảng 60-70%). Đắp đống rơm rạ đã trộn, che phủ bằng bạt hoặc nilon để giữ ẩm và nhiệt độ. Trong quá trình ủ, cần đảo đống rơm rạ định kỳ (1-2 tuần/lần) để tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển. Thời gian ủ thường kéo dài từ 1-3 tháng, tùy thuộc vào điều kiện nhiệt độ và độ ẩm. Khi rơm rạ đã phân hủy hoàn toàn, có màu đen, tơi xốp và có mùi thơm của đất, là có thể sử dụng được.

4.2. Bón Enzyme Rác Cho Cây Trồng Liều Lượng và Cách Sử Dụng Hiệu Quả Nhất

Enzyme rác có thể được bón cho cây trồng theo nhiều cách khác nhau, như tưới gốc, phun lên lá hoặc trộn vào đất. Liều lượng sử dụng enzyme rác phụ thuộc vào loại cây trồng, giai đoạn sinh trưởng và tình trạng đất. Thông thường, enzyme rác được pha loãng với nước theo tỉ lệ 1:100 hoặc 1:200 trước khi sử dụng. Nên bón enzyme rác vào buổi sáng sớm hoặc chiều mát, tránh bón vào lúc trời nắng nóng. Có thể kết hợp enzyme rác với các loại phân bón hữu cơ khác để tăng cường hiệu quả.

V. Nghiên Cứu Thực Tế Hiệu Quả Của Enzyme Rác Trên Đất Nông Nghiệp Đà Nẵng

Nghiên cứu của Đại học Sư phạm Kỹ thuật Đà Nẵng (2022) đã chứng minh hiệu quả của enzyme rác trong việc phân giải rơm rạ và cải tạo đất nông nghiệp tại huyện Hòa Vang, Đà Nẵng. Nghiên cứu này đã sử dụng enzyme rác để ủ rơm rạ và đánh giá ảnh hưởng của quá trình ủ đến các chỉ tiêu như pH, EC, NH4+ và hàm lượng Carbohydrate trong đất. Kết quả nghiên cứu cho thấy việc sử dụng enzyme rác giúp tăng cường quá trình phân giải rơm rạ, cải thiện cấu trúc đất và tăng hàm lượng dinh dưỡng trong đất. Nghiên cứu này là một bằng chứng khoa học quan trọng, khẳng định tiềm năng của enzyme rác trong việc phát triển nền nông nghiệp bền vững.

5.1. Phân Tích Ảnh Hưởng Của Enzyme Rác Đến Độ pH và Độ Dẫn Điện EC Của Đất

Kết quả nghiên cứu cho thấy pH ở các công thức dao động từ 5.92, EC dao động từ 150.33 – 239 µS/cm. Các thông số pH và EC là những chỉ số quan trọng để đánh giá chất lượng đất. pH ảnh hưởng đến khả năng hòa tan và hấp thụ dinh dưỡng của cây trồng. EC ảnh hưởng đến độ mặn của đất, ảnh hưởng đến sự phát triển của cây trồng. Việc sử dụng enzyme rác có thể giúp điều chỉnh pH và EC của đất về mức tối ưu cho cây trồng.

5.2. Tác Động Của Enzyme Rác Đến Hàm Lượng NH4 và Carbohydrate Trong Đất

Kết quả nghiên cứu cho thấy lượng NH4+ dao động 13.81 mg/kg đất và lượng Carbohydrate dao động từ 95.73 mg/kg đất. NH4+ là một dạng đạm dễ tiêu, có vai trò quan trọng trong quá trình sinh trưởng và phát triển của cây trồng. Carbohydrate là nguồn năng lượng quan trọng cho vi sinh vật đất, giúp tăng cường hoạt động phân giải chất hữu cơ. Việc sử dụng enzyme rác có thể giúp tăng hàm lượng NH4+ và Carbohydrate trong đất, cải thiện độ phì nhiêu của đất.

VI. Tương Lai Của Enzyme Rác Hướng Đến Nông Nghiệp Tuần Hoàn Bền Vững

Enzyme rác là một giải pháp sinh học đầy tiềm năng để giải quyết các vấn đề về xử lý rơm rạ và cải tạo đất nông nghiệp. Việc sử dụng enzyme rác không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường mà còn cải thiện độ phì nhiêu của đất, tăng năng suất và chất lượng cây trồng. Trong tương lai, enzyme rác có thể được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất nông nghiệp, góp phần xây dựng nền nông nghiệp tuần hoàn, bền vững. Cần có thêm nhiều nghiên cứu và thử nghiệm để đánh giá đầy đủ hiệu quả và tiềm năng của enzyme rác, từ đó đưa ra các khuyến cáo sử dụng phù hợp cho từng loại cây trồng và điều kiện đất đai.

6.1. Cơ Hội Phát Triển Sản Xuất và Kinh Doanh Enzyme Rác Quy Mô Lớn

Việc sản xuất enzyme rác có thể được phát triển thành một ngành công nghiệp mới, tạo ra nhiều cơ hội việc làm và thu nhập cho người dân nông thôn. Enzyme rác có thể được sản xuất quy mô lớn tại các nhà máy, xí nghiệp hoặc các hợp tác xã nông nghiệp. Sản phẩm enzyme rác có thể được phân phối đến các hộ nông dân, các trang trại hoặc các công ty nông nghiệp. Việc kinh doanh enzyme rác cần được quản lý chặt chẽ để đảm bảo chất lượng và an toàn cho người sử dụng và môi trường.

6.2. Chính Sách Hỗ Trợ và Khuyến Khích Sử Dụng Enzyme Rác Trong Nông Nghiệp

Để thúc đẩy việc sử dụng enzyme rác trong nông nghiệp, cần có các chính sách hỗ trợ và khuyến khích từ phía nhà nước. Các chính sách này có thể bao gồm việc hỗ trợ nghiên cứu và phát triển enzyme rác, cung cấp các khoản vay ưu đãi cho các doanh nghiệp sản xuất enzyme rác, trợ giá cho người nông dân sử dụng enzyme rác, tuyên truyền và giáo dục về lợi ích của enzyme rác và xây dựng các tiêu chuẩn chất lượng cho enzyme rác. Việc có một hành lang pháp lý rõ ràng cho quy trình sản xuất enzyme rác cũng là điều kiện cần thiết để đảm bảo chất lượng sản phẩm.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU 1. Tổng quan về môi trường đất, đất nông nghiệp và enzyme rác 1. Môi trường đất 1. Khái niệm về đất Đất là vật thể tự nhiên được hình thành qua một thời gian dài do kết quả tác động tổng hợp của 5 yếu tố: đá mẹ, sinh vật, khí hậu, địa hình và thời gian.

Quá trình hình thành đất Sự phát sinh và phát triển của đất cũng như bất cứ vật thể tự nhiên nào, muốn phát sinh và phát triển phải trải qua quá trình đấu tranh để thống nhất các mặt đối lập của bản thân mình: - Trước khi sự sống xuất hiện, trên Trái Đất chỉ có một vòng tuần hoàn: nước bốc hơi từ các ao hồ, biển cả tạo thành mây, mưa trên phần lục địaNước mưa hoà tan và mang theo các chất dinh dưỡng trên lục địa chảy vào các vùng trũng và đại dương. Và qua hàng triệu năm, các vùng trũng và đại dương ấy lại trờ thành các lục địa. Quá trình này xảy ra ở phạm vi rộng, diễn ra trong một khoảng thời gian dài và được gọi là “Vòng đại tuần hoàn địa chất”. Bản chất của quá trình này là quá trình phong hoá đá để tạo thành mẫu chất.

[2] - Khi sự sống bắt đầu xuất hiện trên Trái Đất, quá trình phong hoá xảy ra đồng thời với một vòng tuần hoàn khác xảy ra ở quy mô hẹp với thời gian ngắn, được gọi là “Vòng tiểu tuần hoàn sinh học”: + Các chất dinh dưỡng được giải phóng trong vòng đại tuần hoàn địa chất được tích luỹ dưới dạng hợp chất hữu cơ, không bị rửa trôi nhờ vòng tiểu tuần hoàn sinh học. + Vòng tiểu tuần hoàn sinh học vừa tích luỹ các thức ăn khoáng và đặc biệt tích luỹ cả nitơ và năng lượng sinh học. + Nhờ có các chất hữu cơ được tích luỹ, từ đó hình thành các chất mùn trong đất và là chỉ tiêu quan trọng tạo nên độ phì nhiêu của đất, cải thiện nhiều tính chất khác của đất. - Hai vòng tuần hoàn này liên hệ chặt chẽ với nhau dể tạo thành đất: không có vòng đại tuần hoàn thì không có các chất dinh dưỡng được giải phóng, từ đó không còn cơ sở cho sự phát triển của vòng tiểu tuần hoàn và ngược lại, nếu như không có vòng tiểu tuần hoàn thì không có sự tập trung và tích luỹ các chất dinh dưỡng được giải phóng trong vòng đại tuần hoàn, từ đó mẫu chất không thể phát triển để hình thành đất.

SVTH: Trần Anh Nhân GVHD: ThS. Trần Thị Yến Anh 2 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT Bản chất của quá trình hình thành đất là sự thống nhất mâu thuẫn giữa vòng đại tuần hoàn địa chất và vòng tiểu tuần hoàn sinh học. Cơ sở của quá trình hình thành đất là vòng đại tuần hoàn địa chất còn bản chất của quá trình hình thành đất là vòng tiểu tuần hoàn sinh học. Quan hệ giữa vòng đại tuần hoàn địa chất và vòng tiểu tuần hoàn sinh học.

Các yếu tố hình thành đất Đất được hình thành do sự biến đổi liên tục tầng mặt của đá hay mẫu chất dưới tác động của vi sinh vật và các yếu tố môi trường. Các yếu tố tác động vào quá trình hình thành đất và làm cho đất được hình thành gọi là các yếu tố hình thành đất. Các yếu tố hình thành đất bao gồm 6 yếu tố: 1. Đá mẹ: - Là nguồn cung vật chất vô cơ cho đất, là khoáng chất, là bộ xương và ảnh hưởng đến thành phần cơ giới, khoáng học và hoá học đất.

- Ảnh hưởng của đá mẹ đến thành phần và tính chất đất thể hiện rõ rệt ở giai đoạn đầu của quá trình hình thành đất và ngày càng biến đổi mạnh mẽ do các quá trình hoá sinh diễn ra trong đất. Giữa đá và đất luôn diễn ra sự trao đổi năng lượng, khí, hơi nước và dung dịch. Khí hậu: SVTH: Trần Anh Nhân GVHD: ThS. Trần Thị Yến Anh 3 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT - Các điều kiện khí hậu ảnh hưởng đến độ tươi tốt của thảm thực vật.

- Khí hậu tham gia vào quá trình hình thành đất qua các hiện tượng như mưa, hơi nước, năng lượng Mặt Trời, các sinh vật sống trên Trái Đất và các chất trong bầu khí quyển như O2, N2, CO2. Khí hậu vừa ảnh hưởng trực tiếp và cả gián tiếp đến quá trình hính thành đất: - Trực tiếp: cung cấp nước và nhiệt độ. + Nước mưa quyết định độ ẩm, khả năng rửa trôi, pH của dung dịch đất và tham gia vào quá trình phong hoá hoá học. + Nhiệt độ làm cho đất nóng hoặc lạnh, thúc đẩy quá trình phong hoá lý, hoá học, hoà tan và tích luỹ chất hữu cơ.

- Gián tiếp: thể hiện qua sinh vật là yếu tố chủ đạo cho quá trình hình thành đất, biểu hiện qua quy luật phân bố địa lý theo vĩ độ, độ cao và khu vực. Yếu tố sinh học: - Cây xanh tổng hợp nên các chất hữu cơ từ các chất vô cơ hấp thụ từ đất và khí quyển. - VSV phân huỷ, tổng hợp và cố định nitơ. - Các động vật không xương và có xương xới đảo đất làm đất trở nên tơi xốp, hình thành các cấu trúc đất, xác sinh vật sau khi chết là nguồn chất hữu cơ cho đất.

Yếu tố địa hình: - Địa hình khác nhau thì sự xâm nhập nước, nhiệt độ và các chất hoà tan sẽ khác nhau. Nơi có địa hình cao, dốc, độ ẩm bé hơn nơi có địa hình thấp và trũng. Địa hình cao thường bị rửa trôi, bào mòn. - Hướng dốc ảnh hưởng đến nhiệt độ của đất.

Dốc phía Nam, bề mặt gồ ghề có nhiệt độ cao hơn các hướng dốc khác có bề mặt phẳng. - Địa hình ảnh hưởng tới tốc độ và hướng gió nên ảnh hưởng tới cường độ bốc hơi nước. - Địa hình ảnh hưởng tới hoạt động sống của thế giới sinh vật, ảnh hưởng tới chiều hướng và cường độ của quá trình hình thành đất. Yếu tố thời gian: - Được coi là tuổi của đất, là thời gian diễn ra quá trình hình thành đất và một loại đất nhất định được hình thành.

Đất có tuổi càng cao, thời gian hình thành đất càng dài thì sự phát triển của đất càng rõ rệt. - Tuổi của đất được chia ra làm tuổi tuyệt đối và tuổi tương đối: + Tuổi tuyệt đối được tính từ lúc bắt đầu xảy ra quá trình hình thành đất cho tới hiện tại, được xác định bằng tổng số năng lượng những quá trình sinh học, phụ thuộc vào cường độ ánh sáng và năng lượng Mặt Trời. + Tuổi tương đối là sự chênh lệch về gia đoạn phát triển của các loại đất trên cùng lãnh thổ có tuổi tuyệt đối như nhau. Tuổi tương đối đánh dấu tốc độ tiến triển của vòng tiểu tuần hoàn sinh học, phụ thuộc vào điều kiện khí hậu, địa hình, đá mẹ và sinh vật ở mỗi vùng.

Hoạt động sản xuất của con người: Hoạt động sản xuất của con người có tác động mạnh mẽ đến quá trình hình thành đất, thể hiện chủ yếu thông qua các hoạt động sản xuất, khai thác nông lâm nghiệp, xây dựng, khai khoáng. SVTH: Trần Anh Nhân GVHD: ThS. Trần Thị Yến Anh 4 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT Hình 1. Sự hình thành và phát triển của đất 1.

Vai trò và chức năng của đất Vai trò của đất được thể hiện qua 2 mặt: - Trực tiếp: là nơi sinh sống cho con người, và sinh vật sống trên cạn, là nền móng, địa bàn cho mọi hoạt động sống, là nơi thiết dặt các hệ thống nông – lâm nghiệp để sản xuất lương thực thực phẩm nuôi sống con người và các loài khác. - Gián tiếp: tạo ra môi trường sống cho con người và mọi sinh vật trên Trái Đất, thông qua cơ chế điều hoà của đất, nước, rừng và khí quyển tạo ra các điều kiện môi trường khác nhau. Các chức năng cơ bản của đất: - Là môi trường để con người và sinh vật ở trên cạn sinh trưởng và phát triển. - Là nơi diễn ra các quá trình biến đổi và phân huỷ các phế thải khoáng và hữu cơ.

- Là nơi cư trú cho các loài động vật và thực vật đất. - Nơi cho các công trình xây dựng. - Nơi cung cấp và lọc nước. Đất là môi trường xốp Đất được hình thành do tác động của nhiều yếu tố như thể lỏng, thể khí, các sinh vật và tàn dư của chúng.

Do đó, về bản chất, đất là một hỗn thể các vật liệu, tạo nên một môi trường tơi xốp. [4] Độ xốp của hệ đất được xác định chủ yếu bởi tổ hợp các phần khoáng, hữu cơ và thể lỏng. Tuy nhiên, khả năng phản ứng giữa thể rắn và thể lỏng có thể tác động mạnh đến tính bền vững và ổn định của MT xốp, dẫn đến làm thay đổi các ranh giới mở giữa các thể. Ở hầu hết các loại đất tự nhiên, các hạt rắn luôn có xu thế liên kết với nhau thành những đoàn lạp hoặc do hiện tượng co trương ở những điều kiện ẩm ướt, khô hạn, hoặc do bài tiết của khu hệ động vật đất, rễ cây hay sợi nấm.

SVTH: Trần Anh Nhân GVHD: ThS. Trần Thị Yến Anh 5 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT Hiện tượng này lại tác động đến độ xốp của hệ đất, có liên quan đến việc vận chuyển nước, các chất hoà tan, những hạt chất rắn lơ lửng từ tầng đất trên đến tầng đất dưới của phẫu diện đất. Các cấu tử đất và những tác nhân dính kết chỉ phối đến trạng thái đoàn lạp đất và tạo nên tổ hợp các lỗ hổng, khoảng không với kích thước khác nhau. Độ hổng của đất Bảng 1.

Phân loại chức năng của lỗ hổng đất Tên gọi Chức năng Đường kính (µm) Lỗ hổng truyền động Chuyển động không khí và tiêu nước >50 thừa Lỗ hổng tích giữ Lưu giữ nước chống lại hiện tượng 0.5 - 50 trọng lực và giải phóng tới hệ rễ Lỗ hổng tàn dư Lưu giữ và khuếch tán các ion trong < 0.5 ducng dịch Khoảng không liên Các lực hỗ trợ chính giữa các hạt đất < 0. Các thành phần của đất 1. Thành phần thể rắn của đất Thành phần thể rắn của đất bao gồm các chất vô cơ, hữu cơ và phức hữu cơ - vô cơ. Thành phần vô cơ Bao gồm những nguyên tố hoá học chứa chủ yếu trong các khoáng, trong chất hữu cơ của đất.

Nguồn gốc của chúng là các đá, khoáng và sinh vật tạo thành đất. Hàm lượng trung bình của thành phần nguyên tố hoá học ở trong đất và trong đá.